LM5116系列 6-100V 寬 Vin、電流模式同步降壓控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)

LM5116 是一款同步降壓控制器，適用于采用高壓或變化較大的輸入電源供電的降壓穩(wěn)壓器應(yīng)用。該控制方法基于使用仿真電流斜坡的 current mode control。電流模式控制提供固有的線路前饋、逐周期電流限制和易于環(huán)路補(bǔ)償。使用仿真控制斜坡可降低脈寬調(diào)制電路的噪聲敏感性，從而能夠可靠地控制高輸入電壓應(yīng)用中所需的非常小的占空比。
*附件：LM5116 寬范圍同步降壓控制器數(shù)據(jù)表.pdf

工作頻率可在 50 kHz 至 1 MHz 范圍內(nèi)編程。LM5116 具有自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制功能，可驅(qū)動(dòng)外部高側(cè)和低側(cè) NMOS 電源開關(guān)。用戶可選的二極管仿真模式支持不連續(xù)模式作，以提高輕負(fù)載條件下的效率。低靜態(tài)電流關(guān)斷會(huì)禁用控制器，并消耗不到 10 μA 的總輸入電流。

其他功能包括高壓偏置穩(wěn)壓器、自動(dòng)切換到外部偏置以提高效率、熱關(guān)斷、頻率同步、逐周期電流限制和可調(diào)線路欠壓鎖定。該器件采用功率增強(qiáng)型 HTSSOP-20 封裝，具有外露芯片安裝焊盤，有助于散熱。

特性

• 提供新的、類似的產(chǎn)品：
  • LM5148 具有超低 IQ 和 DRSS 的 80V 同步降壓控制器
  • LM5149 具有超低 IQ 和 AEF 的 80V 同步降壓控制器
• 仿真峰值電流模式
• 高達(dá) 100 V 的寬工作范圍
• 低 I Q 關(guān)斷 （< 10 μA）
• 驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)或邏輯電平 MOSFET
• 穩(wěn)健的 3.5A 峰值柵極驅(qū)動(dòng)
• 自由運(yùn)行或同步運(yùn)行，最高可達(dá) 1 MHz
• 可選的二極管仿真模式
• 1.215 V 至 80 V 的可編程輸出
• 精密 1.5% 電壓基準(zhǔn)
• 可編程電流限制
• 可編程軟啟動(dòng)
• 可編程線路欠壓鎖定
• 自動(dòng)切換到外部偏置電源
• HTSSOP-20 外露焊盤
• 熱關(guān)斷

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：LM5116 寬范圍同步降壓控制器
• ?類型?：同步降壓控制器
• ?特點(diǎn)?：適用于高電壓或?qū)挿秶斎牍╇姷慕祲簯?yīng)用，具有寬工作范圍（高達(dá)100V）、低靜態(tài)電流關(guān)斷、可編程輸出等功能。

2. 主要特性

• ?寬工作范圍?：輸入電壓高達(dá)100V
• ?低靜態(tài)電流關(guān)斷?：小于10μA
• ?可編程輸出?：輸出電壓范圍1.215V至80V
• ?精確電壓參考?：1.5%精度
• ?可編程電流限制?
• ?可編程軟啟動(dòng)?
• ?熱關(guān)斷保護(hù)?
• ?同步或自由運(yùn)行模式?
• ?可選二極管仿真模式?

3. 引腳功能

• ?VIN?：輸入電壓
• ?VCC?：芯片供電電壓
• ?VCCX?：可選外部VCC供電
• ?HB?：高側(cè)驅(qū)動(dòng)器供電
• ?HO?：高側(cè)MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)輸出
• ?LO?：低側(cè)MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)輸出
• ?PGND?：功率地
• ?AGND?：模擬地
• ?COMP?：誤差放大器輸出
• ?FB?：反饋輸入
• ?CS?：電流感應(yīng)輸入
• ?CSG?：電流感應(yīng)地
• ?DEMB?：低側(cè)MOSFET源極電壓監(jiān)測(cè)
• ?EN?：使能輸入
• ?UVLO?：欠壓鎖定輸入
• ?SS?：軟啟動(dòng)輸入
• ?RAMP?：斜坡控制信號(hào)輸入
• ?RT/SYNC?：振蕩器定時(shí)電阻/同步輸入

4. 電氣特性

• ?工作頻率?：可編程，50kHz至1MHz
• ?VCC工作電流?：VCCX=0V時(shí)，VIN=48V時(shí)57mA，VIN=100V時(shí)5.98mA
• ?軟啟動(dòng)電流源?：8μA至14μA
• ?誤差放大器?：DC增益80dB，單位增益帶寬3MHz
• ?電流限制閾值?：可編程，CSG-CS=0V時(shí)94mV至126mV

5. 功能描述

• ?電流模式控制?：使用模擬電流斜坡，減少噪聲敏感性
• ?自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制?：確保高低側(cè)MOSFET不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通
• ?軟啟動(dòng)功能?：逐漸增加輸出電壓，減少啟動(dòng)應(yīng)力
• ?二極管仿真模式?：在輕載條件下提高效率
• ?熱關(guān)斷?：防止芯片過(guò)熱損壞
• ?同步或自由運(yùn)行?：根據(jù)應(yīng)用需求選擇工作模式

6. 應(yīng)用領(lǐng)域

• ?汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)?
• ?工業(yè)DC-DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器?
• ?汽車USB適配器?
• ?電信服務(wù)器?

7. 設(shè)計(jì)指南

• ?輸入電容?：選擇合適的輸入電容以限制VIN引腳的紋波電壓
• ?輸出電感?：根據(jù)負(fù)載電流和紋波電流要求選擇合適的電感值
• ?電流感應(yīng)電阻?：設(shè)置電流限制閾值
• ?斜坡電容?：根據(jù)電感值和電流感應(yīng)放大器增益選擇合適的電容值
• ?軟啟動(dòng)電容?：設(shè)置軟啟動(dòng)時(shí)間

8. 布局考慮

• ?關(guān)鍵路徑最小化?：保持輸入電容、MOSFET和電流感應(yīng)電阻的路徑最短
• ?地平面處理?：為PGND和AGND提供單獨(dú)的地平面，減少噪聲干擾
• ?熱管理?：確保芯片和MOSFET有良好的散熱路徑